工廠供電課程設(shè)計(jì)---工廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)…………………………………………………………………1</p><p>　　2. 供電電壓等級(jí)選擇…………………………………………………………4</p><p>　　3. 工廠負(fù)荷計(jì)算………………………………………………………………6</p><p

2、>　　3.1 總降壓變電所負(fù)荷計(jì)算（35kV側(cè)）………………………………………..6</p><p>　　3.2 無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算…………………………………………………………8</p><p>　　4. 主接線設(shè)計(jì)………………………………………………………………….9</p><p>　　4.1 總降壓變電所主接線設(shè)計(jì)…………………………………………………..

3、9</p><p>　　4.2 車(chē)間變電所主接線設(shè)計(jì)…………………………………………………...10</p><p>　　5. 總降壓變電所位置及變壓器、配電裝置選擇…………………………...11</p><p>　　5.1 總降壓變電所位置……………………………………………………......11</p><p>　　5.2 總降壓變電所主變

4、壓器的選擇…………………………………………….12</p><p>　　5.3 車(chē)間變電所變壓器的選擇………………………………………………....13</p><p>　　5.4 配電裝置的選擇…………………………………………………………..15</p><p>　　6. 短路電流計(jì)算………………………………………………………………15</p><

5、;p>　　6.1 確定計(jì)算電路及計(jì)算電抗………………………………………………….15</p><p>　　6.2最大運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算………………………………………………16</p><p>　　6.3 最小運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算……………………………………………...17</p><p>　　7. 電氣設(shè)備的選型………………………………………………………

6、……..18</p><p>　　7.1 變電所高壓進(jìn)線、母線和一次設(shè)備的選擇…………………………………18</p><p>　　7.2 10.5kV高壓出線的選擇…………………………………………………….24</p><p>　　8. 接地及防雷設(shè)計(jì)……………………………………………………………..25</p><p>　　8.1 接地設(shè)

7、計(jì)……………………………………………………………………25</p><p>　　8.2 防雷設(shè)計(jì)……………………………………………………........................27</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………….....27</p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b><

8、;/p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目：工廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1.2.1工廠總平面布置圖</p><p>　　1.2.2全廠各車(chē)間負(fù)荷情況匯總表。</p><p>　　1.2.3供用電協(xié)議。</p>&

9、lt;p>　　1）當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)可提供兩種電源：</p><p>　?、?gòu)哪?20/35KV區(qū)域變電站提供電源，該站距離廠南5公里；</p><p>　?、趶哪?5/10KV變電所，提供10KV備用電源，該所距離廠南5公里。</p><p>　　2）配電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）區(qū)域變電站35KV母線短路數(shù)據(jù)為：</

10、p><p><b>　?。?）配電系統(tǒng)</b></p><p>　　3）供電部門(mén)對(duì)工廠提出的技術(shù)要求：</p><p>　　①區(qū)域變電站35KV饋電線路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為1.8秒，要求廠總降壓變電所的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不大于1.3秒。</p><p>　?、诠S在總降壓變電所35KV側(cè)計(jì)量。</p>&l

11、t;p>　?、酃β室蛩刂祽?yīng)在0.9以上。</p><p>　　1.2.4工廠的負(fù)荷性質(zhì)</p><p>　?、俦竟S大部分車(chē)間為一班制，少數(shù)車(chē)間為兩班或三班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2500小時(shí)。</p><p>　?、阱仩t房提供高壓蒸汽，停電會(huì)使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)。由于距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需要廠方自備。因此，鍋爐房要求較高的可靠性。</p><

12、;p>　　1.2.5工廠的自然條件</p><p>　?。?）年最高氣溫為40℃，年最低氣溫5℃，年平均氣溫為10℃。</p><p>　　（2）站所選地址地質(zhì)以粘土為主，地下水位3-5米。</p><p>　　（3）風(fēng)向以東南風(fēng)為主。</p><p>　　2. 供電電壓等級(jí)選擇</p><p>　　根據(jù)供電協(xié)議

13、可知，當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)可提供電源為兩種：主電源為廠南的某220/35KV區(qū)域變電站提供，10kV備用電源為廠南的某35/10KV變電所提供，因此可以考慮本廠總降壓變電所主電源采用35kV電壓等級(jí)，經(jīng)過(guò)變壓后采用10kV輸送至各個(gè)車(chē)間變電房降壓至0.4kV直供負(fù)荷。同時(shí)采用10kV作為保安電源，為鍋爐房等一級(jí)負(fù)荷提供備用電源。</p><p><b>　　3. 工廠負(fù)荷計(jì)算</b></p&g

14、t;<p>　　3.1 總降壓變電所負(fù)荷計(jì)算（35kV側(cè)）</p><p>　　3.1.1 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算（按需要系數(shù)法確定）</p><p>　　cos和tan的關(guān)系如下表：</p><p>　?。?）成品試驗(yàn)車(chē)間負(fù)荷計(jì)算：</p><p>　　=0.352564=897.4kW</p><p>　

15、　=897.41.33=1193.54kvar</p><p>　　==1493.27kV·A</p><p><b>　　==24.63A</b></p><p>　?。?）線圈車(chē)間負(fù)荷計(jì)算：</p><p>　　=0.55328=180.4kW</p><p>　　=180.41.1

16、7=211.07kvar</p><p>　　==277.66 kV·A</p><p><b>　　==4.58A</b></p><p>　?。?）鍋爐房負(fù)荷計(jì)算：</p><p>　　=0.9. 260=234kW</p><p>　　=2340.75=175.5kvar</

17、p><p>　　==292.5 kV·A</p><p><b>　　==4.82A</b></p><p>　　(4) 設(shè)備處倉(cāng)庫(kù)負(fù)荷計(jì)算：</p><p>　　=0.55654=359.7kW</p><p>　　=359.7 0.88=316.54kvar</p><

18、;p>　　==479.15 kV·A</p><p><b>　　==7.9A</b></p><p>　　其他車(chē)間負(fù)荷計(jì)算類(lèi)似，由上述計(jì)算可得表如下：</p><p>　　3.1.2 變壓器損耗估算</p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算中，新型低損耗電力變壓器（如S9、SC9等）的功率損耗可按下列簡(jiǎn)化公式近似

19、計(jì)算：</p><p>　　有功損耗： ≈0.01</p><p><b>　　無(wú)功損耗： </b></p><p>　　所以：≈0.01=0.0110613.01=106.13kW</p><p>　　=0.0510613.01=530.65kvar</p><p>　　3.2 無(wú)功功率補(bǔ)償

20、計(jì)算</p><p>　　從課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)供電部門(mén)對(duì)工廠提出的技術(shù)要求可知，工廠35kV高壓側(cè)進(jìn)線在最大負(fù)荷時(shí)，功率因素值應(yīng)在0.9以上，慮到變壓器的無(wú)功功率損耗Δ遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率損耗ΔP，因此，在變壓器的10kV側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，其補(bǔ)償后的功率因素應(yīng)稍大于0.9，現(xiàn)設(shè)cosφ=0.95，則</p><p>　　10kV側(cè)在補(bǔ)償前的功率因素為:</p><p>

21、　　=7188.66/10613.01</p><p><b>　　=0.68</b></p><p>　　因此，要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.68提高到0.95，低壓側(cè)需補(bǔ)償?shù)娜萘繛椋?lt;/p><p>　　=7188.66（1.08-0.33）</p><p>　　=5391.5kvar</p><p&g

22、t;　　取=5500kvar</p><p>　　35kV側(cè)在補(bǔ)償后的負(fù)荷及功率因素計(jì)算：</p><p>　　=7188.66+106.13=7294.79 kW</p><p>　　=2838.36kvar</p><p>　　=7827.53kV·A</p><p><b>　　cos=<

23、;/b></p><p>　　=7294.79/7827.53</p><p><b>　　=0.93</b></p><p>　　cos=0.93>0.9 滿足課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,數(shù)據(jù)列表如下：</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求以及以上計(jì)算結(jié)果，選?。?lt;/p><p>　　并

24、聯(lián)補(bǔ)償電容為 BWF10.5-100-1型電容器57只。</p><p>　　補(bǔ)償總?cè)萘繛?100kvar×55=5700kvar。</p><p><b>　　4. 主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 總降壓變電所主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　1 ）方案1：?jiǎn)位芈犯邏壕€路—變壓器組、低壓

25、單母線分段主接線</p><p>　　2） 方案2：雙回路高壓線路—變壓器組、低壓?jiǎn)文妇€分段主接線</p><p>　　3） 兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本廠基本負(fù)荷為一班制，少數(shù)負(fù)荷為兩班或三班制，屬于二級(jí)負(fù)荷；同時(shí)鍋爐房供電可靠性要求高，屬于一級(jí)負(fù)荷。主接線的設(shè)計(jì)必須滿足工廠電氣設(shè)備的上述要求，因此：</p>

26、;<p>　　方案1：該方案35kV側(cè)為單回路線路-變壓器組接線、10kV單母線，與10kV備用電源通過(guò)母聯(lián)連接，正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)合閘，由主電源供給鍋爐房；當(dāng)主電源故障或主變等設(shè)備停電檢修退出運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)分閘，由10kV備用電源直供鍋爐房及其他重要負(fù)荷。</p><p>　　由于本廠基本負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可靠性要求不高，采用單回路進(jìn)線和1臺(tái)主變基本可滿足對(duì)二級(jí)負(fù)荷供電的要求，對(duì)于鍋爐房等重要負(fù)荷采

27、用10kV備用電源作為備用，以保證工廠的重要用電設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間斷電，即在任何時(shí)候都能滿足對(duì)二級(jí)負(fù)荷的供電要求。</p><p>　　方案2：該方案35kV側(cè)采用從220/35kV變電站出雙回路電源、高壓線路—變壓器組接線、10kV側(cè)為單母線分段接線。方案2的特點(diǎn)就是采用雙電源、可靠性高。其缺點(diǎn)就是設(shè)備投資大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，同時(shí)本廠最大負(fù)荷利用小時(shí)僅為2600小時(shí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，變壓器的利用率低，2臺(tái)主變的空載損

28、耗將大大超過(guò)1臺(tái)主變的選擇。</p><p>　　選擇結(jié)果：上述分析可知，方案1能滿足供電要求，同時(shí)設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和占地面積、建筑費(fèi)用等方面均優(yōu)于方案2，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合指標(biāo)最優(yōu)，因此，在本設(shè)計(jì)中，選用方案1作為本設(shè)計(jì)的主接線方案。方案詳細(xì)的圖紙見(jiàn)《總降壓變電所電氣主接線圖》。</p><p>　　4.2 車(chē)間變電所主接線設(shè)計(jì)</p><p>　?。?） 一

29、條電源進(jìn)線的主結(jié)線方案 如圖4-1示</p><p>　　圖4-1電機(jī)修造廠10KV進(jìn)線的主結(jié)線方案</p><p>　?。?） 兩條電源進(jìn)線的主結(jié)線方案 如圖4-2示</p><p>　　圖4-2機(jī)修造廠總配電所兩條電源進(jìn)線的主結(jié)線方案</p><p>　?。?） 兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　

30、　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可以看出兩種方案對(duì)于供電的安全性、可靠性都滿足要求，但是方案2的靈活方便性較好，為了滿足供電的靈活可靠性，這里我采用方案2，即兩條電源進(jìn)線的方案。</p><p>　　5. 總降壓變電所位置及變壓器、配電裝置選擇</p><p>　　5.1 總降壓變電所位置</p><p>　　變電所位置應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心用負(fù)荷功率矩法確定。<

31、/p><p>　　以工廠平面圖的左側(cè)和下側(cè)為直角坐標(biāo)的y軸和x軸，按1:5000的比例測(cè)出各車(chē)間負(fù)荷中心點(diǎn)的坐標(biāo)，按下式計(jì)算：</p><p><b>　　各車(chē)間標(biāo)注如下:</b></p><p>　　所以，確定（6.8,3.8）為總降壓變電所的坐標(biāo)中心。</p><p>　　工廠負(fù)荷指示圖如下：</p>&l

32、t;p>　　5.2 總降壓變電所主變壓器的選擇</p><p>　　根據(jù)補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷（7827.53kVA），同時(shí)變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為：</p><p>　　SFZ-8000/35±32.5%/10.5kV YN,d11的變壓器，即為：</p><p>　　S：三

33、相 F：風(fēng)冷卻 Z：有載調(diào)壓 10000：額定容量 35：電壓等級(jí)</p><p>　　5.3 車(chē)間變電所變壓器的選擇</p><p>　　由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下

34、兩個(gè)條件：① 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，S≥（0.6-0.7）S</p><p>　?、?任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，S≥S（Ⅰ+Ⅱ） （Ⅰ+Ⅱ）表示一二級(jí)負(fù)荷容量</p><p>　　車(chē)間變電所主變壓器選擇（供電給1、9、12、13車(chē)間）</p><p>　　取 ： 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </p><p><b>　　無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) <

35、/b></p><p>　　P=0.95（897.4+357.5+150.7+572）=1978kW</p><p>　　Q=0.97（1193.54+475.48+176.32+669.24）</p><p><b>　　=2515kvar</b></p><p><b>　?。?.6-0.7）<

36、/b></p><p>　　=（1884～2198）kVA</p><p>　　根據(jù)總計(jì)算負(fù)荷，同時(shí)變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為：</p><p>　　S9—2500/10 型變壓器</p><p>　　車(chē)間變電所主變壓器選擇（供電給3、6、8、10、15車(chē)間）&l

37、t;/p><p>　　取 ： 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </p><p><b>　　無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </b></p><p>　　P=0.95（234+280+108+1380+192.5）=2195kW</p><p>　　Q=0.97（175.5+285.6+126.36+1407.6+225.23）</p>

38、<p><b>　　=2283kvar</b></p><p><b>　?。?.6-0.7）</b></p><p>　　=（1900～2217）kVA</p><p>　　根據(jù)總計(jì)算負(fù)荷，同時(shí)變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為：</p&g

39、t;<p>　　S9—2500/10 型變壓器</p><p>　　車(chē)間變電所主變壓器選擇（供電給車(chē)間5）</p><p>　　取 ： 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </p><p><b>　　無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </b></p><p>　　P=0.952518.1=2392kW</p><p&g

40、t;　　Q=0.972215.93=2150kvar</p><p><b>　　（0.6-0.7）</b></p><p>　　=（1930～2250）kVA</p><p>　　根據(jù)總計(jì)算負(fù)荷，同時(shí)變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為：</p><p>

41、　　SC9—2500/10 型變壓器</p><p>　　車(chē)間變電所主變壓器選擇（供電給2、4、7、11、14車(chē)間）</p><p>　　取 ： 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </p><p><b>　　無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) </b></p><p>　　P=0.95（180.4+359.7+487.5+28+241.6）=1232k

42、W</p><p>　　Q=0.97（211.07+316.54+429+28.56+282.67）=1230kvar</p><p><b>　?。?.6-0.7）</b></p><p>　　=（1045～1219）kVA</p><p>　　根據(jù)總計(jì)算負(fù)荷，同時(shí)變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行

43、在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為：</p><p>　　SC9—1250/10 型變壓器</p><p>　　5.4 配電裝置的選擇</p><p>　　根據(jù)供電電壓等級(jí)選擇的結(jié)果：進(jìn)線電源采用35kV，經(jīng)過(guò)變壓器降為10kV供給各車(chē)間配電所，從經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，35kV配電裝置采用戶外常規(guī)布置，10kV采用戶內(nèi)配電裝置。</p>

44、<p><b>　　6. 短路電流計(jì)算</b></p><p>　　6.1 確定計(jì)算電路及計(jì)算電抗</p><p>　　6.1.1 計(jì)算電路圖</p><p>　　表6-1 電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值()</p><p>　　S（3）dmax=580MVA

45、</p><p>　　S（3）dmin=265MVA =0.4</p><p><b>　　選定基準(zhǔn)容量</b></p><p><b>　　取基準(zhǔn)容量</b></p><p>　　基準(zhǔn)電壓 </p><p><b&

46、gt;　　所以基準(zhǔn)電流如下：</b></p><p><b>　　==1.58kA</b></p><p><b>　　==5.50kA</b></p><p>　　計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值（35kV側(cè)）</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><

47、;p>　　X1*=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=0.172（最大運(yùn)行方式下）</p><p>　　X1*=Xsmin* =SB/Sdmin=100/265=0.377（最小運(yùn)行方式下）</p><p>　　架空線路的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X2*==XOL（SB/UB12）=0.4×5×100/36.752=0.1

48、48</p><p>　　電力變壓器的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X3*=XT=（%/100）×（SB/S）</p><p>　　=(7.5/100) ×(100/10)=0.75</p><p>　　6.2最大運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算</p><p>　　6.2.1 k-1的短路電流計(jì)算<

49、/p><p><b>　　1）總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　==0.172+0.148=0.32</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　=4.94kA</b></p><p>　　三相短路沖擊電流及沖擊電流有效值</p&

50、gt;<p><b>　　=12.60kA</b></p><p><b>　　=7.46kA</b></p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p><b>　　=312.5MVA</b></p><p>　　6.2.2

51、k-2的短路電流計(jì)算</p><p><b>　　1）總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　==0.172+0.148+0.75=1.07</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　=17.19kA</b></p><p>　　3）三

52、相短路沖擊電流及沖擊電流有效值</p><p><b>　　=43.83kA</b></p><p><b>　　=25.96kA</b></p><p><b>　　4）三相短路容量</b></p><p><b>　　=93.46MVA</b><

53、/p><p>　　6.3 最小運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算</p><p>　　6.3.1 k-1短路點(diǎn)電流計(jì)算</p><p><b>　　1）總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　==0.377+0.148=0.525</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值</p><

54、;p><b>　　=3kA</b></p><p>　　電流及沖擊電流有效值</p><p><b>　　=7.65kA</b></p><p><b>　　=4.53kA</b></p><p><b>　　4）三相短路容量</b></p&g

55、t;<p>　　=190.48MVA</p><p>　　6.3.2 k-2的短路電流計(jì)算</p><p><b>　　1）總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　==0.377+0.148+0.75=1.275</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值</p><p>

56、<b>　　=4.31kA</b></p><p>　　3）三相短路沖擊電流及沖擊電流有效值</p><p><b>　　=11kA</b></p><p><b>　　=6.51kA</b></p><p><b>　　4）三相短路容量</b></

57、p><p><b>　　=78.43MVA</b></p><p>　　以上計(jì)算結(jié)果列表如下：</p><p>　　7. 電氣設(shè)備的選型</p><p>　　7.1 變電所高壓進(jìn)線、母線和一次設(shè)備的選擇</p><p>　　7.1.1 35kV架空線的選擇</p><p>　

58、　考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以35kV架空線相應(yīng)的Imax=1.05I </p><p>　　即：Imax =1.05 ×=1.05 ×=0.132kA</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)條件 Tmax=2500h 取J=1.65</p><p>　　則導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面面積 S=Imax/J=132/1.65=80mm2。<

59、;/p><p>　　所以選標(biāo)準(zhǔn)截面70 mm2,即選LGJ—70型鋼芯鋁線。</p><p>　　1）校驗(yàn)發(fā)熱條件（按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路）：</p><p>　　查《工廠供電》附錄表16得LGJ—70的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為25）=275A> Imax=132A，因此滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　2） 校驗(yàn)機(jī)

60、械強(qiáng)度</b></p><p>　　查《工廠供電》附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線的最小截面A=35 <A=70，因此所選LGJ—70型鋼芯鋁線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　7.1.2　10kV備用電源進(jìn)線的選擇</p><p>　　考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以10kV架空線相應(yīng)的Imax=1.05I <

61、/p><p>　　即：Imax =1.05 ×=1.05 ×=0.462kA</p><p>　　因此所選LGJ—240型鋼芯鋁線 （其選擇和計(jì)算方法同35kV側(cè)架空線）</p><p>　　7.1.3高壓斷路器的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的條件，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒，即，斷路器開(kāi)短時(shí)間取，則：&

62、lt;/p><p><b>　　短路假想時(shí)間。</b></p><p>　?、?安裝在35kV高壓側(cè)的斷路器</p><p>　　1）35kV斷路器參數(shù)選擇</p><p>　　額定電壓選擇： Un≥Uns =35kV</p><p>　　最高工作電壓選擇：Ualm≥Uns =Un×1.1

63、=35 ×1.15 =38.5kV</p><p>　　額定電流選擇：Ie≥Imax </p><p>　　考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie 即：Imax =1.05 ×=1.05 ×=139A</p><p>　　額定開(kāi)斷電流選擇（按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路）：Ik =I=17.19

64、kA</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SW2－35/1500型戶外少油式斷路器，其參數(shù)如下：</p><p>　　額定電壓：UN=35kV</p><p>　　額定電流：Ie =1500A>139A</p><p>　　額定開(kāi)端電流：Ik =24.8kA>17.19kA</p><p>　　2）

65、35kV斷路器校驗(yàn)</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： </b></p><p>　　式中 —設(shè)備允許通過(guò)的電流峰值</p><p>　　—短路沖擊電流的峰值</p><p>　　=63.4kA=43.83kA 滿足有求。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： <

66、/b></p><p>　　式中 —三相短路電流</p><p><b>　　—短路電流假象值</b></p><p><b>　　—熱穩(wěn)定電流值</b></p><p>　　t—熱穩(wěn)定計(jì)算值，一般由廠家提供</p><p>　　=24.84=2460.16 kA2&

67、#183;S =17.191.5=443.24 kA2·S 滿足要求。</p><p>　　故35kV進(jìn)線側(cè)斷路器選擇SW2－35/1500型少油式斷路器能滿足要求。</p><p>　?、?安裝在變壓器10kV低壓側(cè)的斷路器</p><p>　　10kV進(jìn)線側(cè)斷路器選擇ZN28-10/630型真空斷路器。（其選擇和計(jì)算方法同35kV側(cè)斷路器）</

68、p><p>　　7.1.4高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　?、?35kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　1) 35kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇</p><p>　　額定電壓選擇：Un≥Uns = 35kV</p><p>　　額定電流選擇：Ie≥Imax </p><p>　　考慮到隔離開(kāi)關(guān)是

69、與相應(yīng)的斷路器配套使用，所以相應(yīng)回路的Ie應(yīng)與斷路器相同，即：Ie =1500A</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇GN16-35/2000/64型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)分別如下：</p><p>　　額定電壓：UN=35kV 額定電流Ie =2000A </p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定電流峰值idw =64kA 4

70、S熱穩(wěn)定電流25kA</p><p>　　2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： </p><p>　　=64kA=43.83kA 滿足有求。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： </b></p><p>　　=254=2500kA2·S =17.191.5=443.24 kA2·S 滿足要求。</p

71、><p>　　故35kV進(jìn)線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選擇GN16-35/2000-64型隔離開(kāi)關(guān)能滿足要求。</p><p>　　③ 由于后面在選擇了KYN28A-12（VE）的手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜，10kV高壓斷路器等高壓設(shè)備就安裝手車(chē)上，需要檢修斷路器等高壓設(shè)備時(shí)，可隨時(shí)拉出手車(chē)，已經(jīng)起到隔離開(kāi)關(guān)的作用，所以本設(shè)計(jì)沒(méi)有必要再另外選擇10kV高壓隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　7.1.

72、5 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　① 35kV側(cè)熔斷器的選擇</p><p>　　35kV側(cè)熔斷器參數(shù)選擇</p><p>　　額定電壓選擇：Un≥Uns = 35kV</p><p>　　熔管額定電流選擇：I≥I I=kI（k取1.1）</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可初步選擇RW5—35/100

73、型戶外高壓熔斷器，其參數(shù)分別如下：</p><p>　　Un=35kV I=100A </p><p>　　② 10側(cè)熔斷器的選擇</p><p>　　選擇RN1—10 型戶內(nèi)高壓熔斷器 （其選擇和計(jì)算方法同35kV側(cè)熔斷器） </p><p>　　7.1.6電流互感器的選擇</p><p>　

74、　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的條件，配電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒，即，斷路器開(kāi)短時(shí)間，則：</p><p><b>　　短路假想時(shí)間。</b></p><p>　?、?安裝在35kV高壓進(jìn)線側(cè)的電流互感器</p><p>　　1) 35kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電壓選擇</p><p>　　電流互感器的一次額定電壓選

75、擇必須滿足：UgUn=35kV </p><p>　　2) 35kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電流選擇</p><p>　　電流互感器的一次額定電流選擇必須滿足：Imax≤In </p><p>　　In— 電流互感器的一次額定電流 Imax — 電流互感器一次最大工作電流</p><p>　　考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持

76、不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie</p><p>　　即：Imax =1.05 =1.05 =139A</p><p>　　因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級(jí)In=200 A。</p><p><b>　　3) 準(zhǔn)確度選擇</b></p><p>　　按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量繞組

77、0.2S級(jí)、測(cè)量繞組0.5級(jí)，保護(hù)繞組10P級(jí)。</p><p>　　4) 型號(hào)、參數(shù)選擇</p><p>　　根據(jù)上述選擇，最終35kV主變側(cè)電流互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶外油浸式LB-35kV 0.2S 30VA/0.5 30VA/3*10P 30VA 200/5A。</p><p>　?、?安裝在10kV變壓器低壓側(cè)的電流互感器</p><

78、p>　　10kV主變側(cè)電流互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶內(nèi)干式LZZJB6-10kV 0.2S 30VA/0.5 30VA/10P 30VA 600/5A。（其選擇和計(jì)算方法同35kV側(cè)電流互感器）</p><p>　　7.1.7電壓互感器的選擇</p><p>　?、?35kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇</p><p>　　1) 35kV電壓互感器一次額定電壓選

79、擇</p><p>　　一次額定電壓為Un=35kV，允許一次電壓波動(dòng)范圍為U=35kV±10%。</p><p>　　2) 35kV電壓互感器二次額定電壓選擇</p><p>　　根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測(cè)量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為Un’=0.1/kV，單相接地繞組二次額定電壓為Un’=0.1kV。</p>&l

80、t;p><b>　　3) 額定容量選擇</b></p><p>　　為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量Se2。</p><p><b>　　即：Se2 ≥S2</b></p><p>　　按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組額定容量為：計(jì)量、測(cè)量45VA，保護(hù)、接地監(jiān)測(cè)30VA。<

81、/p><p><b>　　4) 準(zhǔn)確度選擇</b></p><p>　　按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，本所計(jì)量在35kV側(cè)，因此二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測(cè)量繞組0.5級(jí)，保護(hù)繞組10P級(jí)，單相接地監(jiān)測(cè)繞組10P級(jí)。</p><p>　　5) 型號(hào)、參數(shù)選擇</p><p>　　根據(jù)上述選擇，最終35kV電壓互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶外油

82、浸式JDJJ2- 35kV 34.5/：0.1/：0.1/：0.1 kV 0.5 30VA/10P 30VA/10P 30VA。</p><p>　?、?10kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇</p><p>　　10kV電壓互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶內(nèi)干式JDZJ1- 10kV 10/：0.1/：0.1/：0.1 kV 0.5 75VA/10P 30VA/10P 30VA。（其選擇和計(jì)算方法

83、同35kV側(cè)電壓互感器）</p><p>　　7.1.8 10kV高壓柜的選擇</p><p>　　根據(jù)上文所述：10kV采用戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜，選擇型號(hào)為KYN28A-12的手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜，高壓斷路器等主要電氣設(shè)備安裝手車(chē)上，高壓斷路器等設(shè)備需要檢修時(shí)，可隨時(shí)拉出手車(chē)，然后推入同類(lèi)備用手車(chē)，即可恢復(fù)供電。柜體規(guī)格為800×1700×2300。</p><

84、p>　　綜上所述,電氣設(shè)備的型號(hào)列表如下:</p><p>　　7.1.9 0.4kV側(cè)設(shè)備選擇和校驗(yàn)</p><p>　　7.2 10.5kV高壓出線的選擇</p><p>　　饋電給No.1號(hào)變壓器的線路采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p><b>　?、?按發(fā)熱條件選擇<

85、;/b></p><p>　　由==172.7A及土壤溫度20℃，查表，初選纜芯為95mm的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　?、?校驗(yàn)電壓損耗 </b></p><p>　　由電機(jī)修造廠平面圖量得變電所至一號(hào)廠房距離約3cm，按比例轉(zhuǎn)換后即為150m，而表查得95mm的鋁芯電纜的（按纜芯工作溫度80℃計(jì)），，又No

86、.1號(hào)變壓器的P=1978kW ， Q=2515kvar</p><p><b>　　因此按式</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　=157.8V</b></p><p>　　△U%=157.8×100/10000=1

87、.58%<5%</p><p>　　滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p><b>　　③ 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　=17190(1.5/84)=298 mm</p><p>　　由于前面所選的95mm纜芯截面小于，

88、不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯300mm的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇）</p><p><b>　　繪制表格如下：</b></p><p>　　8. 接地及防雷設(shè)計(jì)</p><p><b>　　8.1 接地設(shè)計(jì)</

89、b></p><p>　?。?） 接地電阻的要求 按資料上的表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： </p><p>　　式中 </p><p>　　（由于題目沒(méi)有給出35kV電網(wǎng)中架空線路和電纜線路總長(zhǎng)度，所以我假設(shè)35kV電網(wǎng)中架空線路總長(zhǎng)度為60km，35kV電網(wǎng)中電纜線路總長(zhǎng)度為4k

90、m。）</p><p>　　因此公共接地裝置接地電阻</p><p>　?。?） 接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　單根垂直管形接地體的接地電阻</p><p>　　采用長(zhǎng)2.5m、φ50mm的鋼管14根，沿變電所三面布置，管距≥5mm，垂直打入地下，管頂離地面0.6m。管間用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有

91、兩條接地干線，35kV、10kV配電室各有一條和兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，電容器室有兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置圖如圖3-15所示。</p><p><b>　　接地電阻的驗(yàn)算：</b></p><p><b>　　滿足的要求。</b></p

92、><p>　　圖8.1 總降壓變電所接地裝置平面布置圖</p><p><b>　　8.2 防雷設(shè)計(jì)</b></p><p>　　8.2.1．防雷措施的選擇</p><p>　　由于供電部門(mén)到工廠之間的35kV架空線路的距離比較短（5kM），因此沒(méi)有必要安裝避雷線，只需要在高壓側(cè)進(jìn)行對(duì)雷入侵波的防護(hù)，就可以滿足防雷的要求。&

93、lt;/p><p>　　本降壓變電所35kV配電裝置為戶外布置，為避免直接雷擊，考慮裝設(shè)獨(dú)立避雷針，獨(dú)立避雷針應(yīng)距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)地中距離達(dá)到大于15M。獨(dú)立避雷針的接地電阻不大于10歐姆。</p><p>　　8.2.2．避雷器的選擇</p><p>　　1）為了保護(hù)35kV進(jìn)線設(shè)備和變壓器，在35kV線路進(jìn)線和母線PT處各安裝一套避雷器。</p>

94、<p>　　2）為了保護(hù)10kVPT，在10kV I、II段母線PT處各安裝一套避雷器。</p><p>　　3）避雷器的安裝點(diǎn)與35kV進(jìn)線設(shè)備和變壓器的之間的距離不大于15m。</p><p>　　4）35kV所選擇的避雷器為Y10W1-51/125型氧化鋅無(wú)間隙避雷器，10kV所選擇的避雷器為HY5WZ-17/45型氧化鋅無(wú)間隙避雷器其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</p>

95、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉介才. 工廠供電[M].5版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[2] 劉滌塵. 電氣工程基礎(chǔ). 武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2010.</p><p>　　[3] 黃純?nèi)A. 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料. 北京：中國(guó)電力出版社，2008.